工程地质勘察中水文地质问题重要性

夏春华

摘要：随着国家经济的快速发展和城市化进程的加快，工程地质勘察中的水文地质问题越来越得到工程师们的重视。工程地质勘察中的水文地质问题同样会严重影响建筑物的稳定性和耐久性，地下水与岩土工程事故有着不可分割的联系，在岩土勘察工作中要查明与岩土工程有关的水文地质问题，评估水文地质情况对岩土体或建筑物的作用与影响，提出预防与治理措施的建议，为以后的设计、施工及养护工作提供必要的水文地质资料，达到减少或消除因水文地质问题而带来的危害。

关键词：工程地质勘察；水文地质；危害性

0引言

近年来，建设工程领域频繁发生的地质灾害事故严肃地告诉人们，水文地质问题是工程地质勘察中及其重要的而又易被忽视的组成部分。水文地质与岩土工程存在着相互联系、相互作用的关系。地下水既是岩土体的组成部分，同时也是水文地质的主要元素，直接影响岩土体的特性，从而影响建筑物的稳定性和耐久性。水文地质问题研究意义重大，工程地质勘察者必须对水文地质引起重视，加强对水文地质危害的判断能力，保障工程地质勘察工作的有效性，为建筑的设计、施工及养护提供有效的数据依据，达到减少或消除因水文地质问题而带来的危害。

1工程地质勘察中水文地质勘察内容

在以前的工程勘察报告中，地质勘察工作者往往把水文地质勘察当作象征性的工作，勘察工作者也只是能够对天然状态下的水文地质条件做一般的评价。而对于水文地质条件较复杂的区域，由于国内对水文地质勘察研究工作刚刚起步还不成熟，设计中也不考虑水文地质问题对建筑场地、基础设计和施工作用和危害。总结以往的经验和教训，因此，在今后的勘察工作中，对水文地质问题，主要应考虑以下内容： 1依据建筑场地所处的水文地质情况和岩土工程性质，综合评价地下水与地表水对岩土体和建筑物的作用和影响，预测可能产生的岩土工程质量危害，从而提出防治措施。2根据建筑物地基基础类型的需要，查明有关水文地质问题，提供基础选型所需的水文地质资料。 3应从工程角度按地下水对工程的作用与影响，提出不同条件下应当着重评价的地质问题如：对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性；对所选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用；在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时，应科学评估潜蚀、流砂、管涌发生的可能性。4建筑物基础下部存在承压水层时，基坑开挖时可能发生管涌现象。因此，在工程地质勘察中水文地质勘察评价必须对承压水进行计算与评估工作，防止发生管涌现象，影响施工与周围建筑物的安全。5地下水位以下开挖基坑时，应进行渗透性和富水性试验，此时由于地下水位下降可能引起地面沉降、边坡失稳从而影响周围建筑的稳定性。

2岩土水理性质

岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时所具有的特征。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形，而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视，而对岩土的水理性质却有所忽视，因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。

首先阐述一下地下水在岩土中的存在形态及其对岩土水理性质的作用，然后再对几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。

液态水在土中的存在形态分为结合水、毛细管水和重力水三种，其中结合水按照距离土粒表面距离远近和吸附力的强弱又分为强结合水和弱结合水。强结合水没有传递静水压力和溶解盐类的作用，不受重力作用，具有极大的粘滞性、弹性和抗剪强度。弱结合水具有较高的粘滞性和抗剪强度，不过与强结合水不同弱结合水能传递静水压力。重力水在孔隙中能流动，产生动水压力，溶解土中的盐类，使土孔隙增大、压缩性提高和抗剪强度降低。毛细水上升到地表会引起沼泽化、盐渍化，并且使地基强度降低，变形量增大。

软化性，透水性，崩解性，给水性，胀缩性是岩土的主要的水里性质。岩土的主要的水理性质及其测试办法包括：软化性，透水性，崩解性，给水性，胀缩性。软化性是指岩土体浸水后，力學强度降低的特性，一般用软化系数表示，它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时，在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的黏性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。透水性是指水在重力作用下，岩土容许水透过自身的性能。松散岩土的颗粒愈细、愈不均匀，其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育，其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示，岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取。崩解性是指岩土浸水湿化后，由于土粒连接被削弱、破坏，使土体崩散、解体的特性。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大。

3水文地质对岩土工程造成的危害

地下水是岩土体的重要组成部分，直接影响到岩土体的工程特性，影响建筑物的稳定性和耐久性。地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面都会对岩土工程造成危害。

3.1地下水位升降对岩土工程造成的危害

引起地下水位变化的因素包括自然因素和人为因素两个方面，一旦地下水位变化幅度一定的限值就会给建筑物造成一定的影响。

例如降水量的增大、气温及施工活动、农田灌溉等都可以使潜水位上升，此外影响潜水位上升的因素还包括总体岩性产状和地质结构这两方面的因素。并且潜水位的变化通常也是以上多种因素共同作用的结果。地下水位的降低往往与人工抽取地下水、采矿的疏干矿床、上游修建水坝等活动密切相关。

地下水位上升会造成风化作用强烈的丘陵地区斜坡岩土体产生滑移、崩塌；风化残积土及强风化岩地区的崩解性岩土软化、崩解；导致粉细砂及粉土鱼水浸泡呈饱和松散状态，产生流砂、砂土液化；造成地下洞室内充水淹没；基础上浮，使建筑物倾斜、失稳。

过大的下水位下降往往引起地面塌陷、沉降、开裂等种种工程地质问题，影响到地基岩土体的稳定，从而危害到建筑构的坚固性和耐久性。某些地区由于违规大肆抽取地下水，地下水收支平衡遭到破坏，致使集中开采区的地下水位下降，地下水降落漏斗持续扩大，造成地面的沉降，使建筑物开裂甚至倾斜倒塌。

在建筑工程的地基内，压缩层范围内的地下水位的变化会严重影响建筑物的稳定性。压缩层范围内的地下水位的变化对建筑物的影响主要分为两种情况：在压缩层内上升的地下水位会使土体软化，降低压缩模量，从而产生较大的地基沉降，是建筑物生裂缝或者倾斜；在压缩层范围内下降的地下水位，根据有效应力原理会使土体的有效应力增大，可能引起地基基础的附加沉降。

3.2地下水动水压力作用对岩土工程造成的危害

地下水的动水压力作用在天然状态下基本不起作用，但是在工程建设活动中，还是往往产生一些严重的岩土地质灾害，终究原因是由于人类的工程活动破坏了地下水的天然动力平衡状态。从而导致诸如流沙、管涌、基坑突涌等的地质灾害。破坏基础稳定性，整座建筑使用寿命将难以保障。

4如何预防工程地质勘察中水文地質引起的问题

4.1加强对工程地质勘察规范学习掌握水文地质勘察要求和标准

由于工程地质勘察是一项既复杂又系统的工作，专业性要求高，虽然我国工程地质勘察拥有了一套完备的规章制度和规范体系，但经过调查发现，很多工程地质勘察工作人员对工程地质勘察规范规章不熟悉理解力不足，工程地质勘察工作中多凭经验，因此导致了工程地质勘察工作中，对水文地质问题处理能力低、有效性差，大大降低了工程地质勘察的有效性。工程地质勘察工作人员必须加强对工程地质勘察规范规章的理解，充实基础知识和提高理论实践水平能力，掌握水文地质勘察的基本技术要求和标准提高工程地质勘察水准，达到减少或防止水文地质问题对建筑物的影响。

4.2加强地下水状态调查

地下水状态调查是工程地质勘察中水文地质问题的核心内容。地质勘察工作中要明确地下水类型、确定地下水位、地下水位升降幅度、水位变化规律、地下水的腐蚀性等。从而考虑建筑材料的选用及基坑施工方案的确定。并预估发生基坑突涌或管涌的可能性，制定防治措施。如发生可能性较高，可以采取：控制基坑深度，使基底隔水层保留厚度符合一定标准，避免突涌的发生。另外，还可以采取，降低水压力或降低承压水位等方式，使地质危害得到大大的减少。综上所述，引起地质灾害的主要原因是由于潜水位的上升及地下水位的变化。在潜水位上升方面，监管养护单位加强对地下管道和水渠管道的巡视，对渗漏问题及时处理。在地下水水位下降方面，组织相关部门和人员加强对厂房和矿场的检查，避免违规抽水，因为这些行为降低了地下水水位，就需要进行严格处罚，加强教育，让其充分认识到其中的危害，认识到自己的错误.从而降低这类情况发生的概率。

5结束语

水文地质勘察是工程地质勘察工作的及其重要的组成部分，是保障建筑物质量和稳定性的重要基础。因此开展工程地质勘察工作中必须对其足够的重视，做好工程地质勘察中水文地质的勘察和防治，真正做到防患于未然。

参考文献：

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